第四章 煤的物理化学特性及其测定.doc

第四章煤的物理化学特性及其测定
对于火电厂的动力煤,除需要了解其化学组成外,还必须了解与其使用有关的物理化学特性,以便在选用燃烧设备、设计燃烧系统、改善或提高燃烧经济性和确保锅炉安全运行等方面提供重要依据。动力煤的主要物理化学特性有:密度、着火性、可磨性、煤粉细度和煤灰的熔融性等。
第一节煤的密度
一、密度的定义及其表示方法
前面已经介绍过,这里不再赘述。
二、密度的测定方法
根据定义,煤的真(相对)密度TRD定义为在20℃时煤(不包括煤的孔隙)的质量与同温度、同体积水的质量之比。因此,测定煤的真(相对)密度时,应使水完全浸入煤的毛细孔内,通常使用浸润剂如十二烷基硫酸钠溶液;视(相对)密度ARD定义为在20℃时煤(包括煤的孔隙)的质量与同温度、同体积水的质量之比。因此,测定煤的视(相对)密度时,应设法封闭煤的毛细孔防止水浸入,通常使用涂蜡的方法,在煤块的表面上涂一层石蜡。堆积密度是在规定条件下测出的,所以只要严格规定装煤容器的体积和装煤方式,准确称出所装煤的重量,就可换算成定义的堆积密度。
(相对)密度的测定
按照国际标准GD/T217-1996《煤的真相对密度测定方法》:
1)测定步骤
(),通过无颈小漏斗全部移入密度瓶中。
用移液管向密度瓶中注入浸润剂(十二烷基硫酸钠(化学纯)溶液:20 g/L)3mL,并将瓶颈上附着的煤粒冲入瓶中,轻轻转动密度瓶,放置15min使煤样浸透,然后沿瓶壁加入约25mL蒸馏水。
将密度瓶移到沸水浴中加热20min,以排除吸附的气体。
取出密度瓶,加入新煮沸过的蒸馏水至水面低于瓶口约lcm处并冷至室温。然后于20±℃的恒温器中(根据室温情况可适当调整恒温器温度)保持1h(也可在室温下放置3h以上,最好过夜),记下室温温度。
用吸管沿瓶颈滴加新煮沸过的并冷却到20℃(或室温)的蒸馏水至瓶口,盖上瓶塞,使过剩的水从瓶塞上的毛细管溢出(这时瓶口和毛细管内不得有气泡存在,否则应重新加水、盖塞)。
迅速擦干密度瓶,立即称出密度瓶加煤、浸润剂和水的质量m1。
空白值的测定:按上述方法,但不加煤样,不在沸水浴中加热,测出密度瓶加浸润剂、水的质量
m2(在恒温条件下,应每月测空白值一次;在室温条件下,应同时测定空白值)。。
密度瓶
2)结果计算
真相对密度按下式计算:

式中: ——干燥煤的真相对密度;
m d——干燥煤样质量,g;
m2——密度瓶加浸润剂和水的质量,g;
m1 ——密度瓶加煤样、浸润剂和水的质量,g。
干燥煤详质量按下式计算:

式中:m——空气干燥煤佯的质量,g;
Mad——空气干燥煤样水分。按GB 2l2规定测定,%。
在室温下真相对密度按式(3)计算:

式中:Kt——t℃下温度校正系数,Kt=dt/d20。
dt——水在t℃时的真相对密度;
d20——水在20℃时的真相对密度。
Kt值可由下表列出。
校正系数Kt表
温度,℃
校正系数,Kt
温度,℃
校正系数,Kt
6
74
21
79
7
70
22
56
8
65
23
53
9
58
24
09
10
50
25
83
11
40
26
57
12
29
27
31
13
17
28
03
14
00
29
73
15
90
30
43
16
74
31
13
17
57
32
82
18
39
33
49
19
20
34
16
20
00
35
82

3)精密度
真相对密度测定重复性和再现性如下表规定:
重复性
再现性
(绝对值)
(绝对值)

在电厂应用最多的是堆密度。一般是将煤样小心地装入或压实于已知质量的容器中称量,根据容器的体积计算堆密度。煤的堆密度测定,可采用容积大小不同的容器(通常为铁制,结构坚固,内表面光滑),一般来说,容器容积越大,测定准确度越高。
煤场存煤堆密度的测定
煤场存煤,一般煤堆较大,煤在不同部位所承受的压力不同,因而其堆密度也不同。煤场盘煤时既要测定不加压堆密度